JPS5942536B2 - 直列コンデンサの保護装置 - Google Patents
直列コンデンサの保護装置Info
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- JPS5942536B2 JPS5942536B2 JP49079372A JP7937274A JPS5942536B2 JP S5942536 B2 JPS5942536 B2 JP S5942536B2 JP 49079372 A JP49079372 A JP 49079372A JP 7937274 A JP7937274 A JP 7937274A JP S5942536 B2 JPS5942536 B2 JP S5942536B2
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- Japan
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- capacitor
- current
- overvoltage detection
- protection device
- circuit
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/16—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for capacitors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はコンデンサの過電圧検出および放電ギャップ
のトリガーのために変流器を用いることによって、正確
な検出と高速保護を可能にした直列コンデンサの保護装
置に関するものである。
のトリガーのために変流器を用いることによって、正確
な検出と高速保護を可能にした直列コンデンサの保護装
置に関するものである。
第１図は、従来の直列コンデンサ保護装置の代表例をし
めしている。
めしている。
第１図において、１は被保護コンデンサ、２はイグナイ
トロン等の電気弁、３は安定抵抗、４は直列コンデンサ
電流検出用ＣＴ、５，６はコンデンサと抵抗であって、
これらはＣＴの２次負担を構成する。
トロン等の電気弁、３は安定抵抗、４は直列コンデンサ
電流検出用ＣＴ、５，６はコンデンサと抵抗であって、
これらはＣＴの２次負担を構成する。
７は可飽和リアクトル、８は逆電流阻止用ダイオードで
ある。
ある。
２′〜８′は２〜８と同様に構成されており、逆極性の
電圧に対処する。
電圧に対処する。
第１図において、コンデンサ１に系統の故障電流が流れ
、その端子電圧が異常に上昇しはじめると、ＣＴ４の２
次電流が増加し、抵抗６とコンデンサ６の端子電圧が上
昇する。
、その端子電圧が異常に上昇しはじめると、ＣＴ４の２
次電流が増加し、抵抗６とコンデンサ６の端子電圧が上
昇する。
さて、抵抗５とコンデンサ６の端子電圧の極性がダイオ
ード８に対して順方向となる場合、可飽和リアクトル７
に抵抗５とコンデンサ６の全電圧が印加されて、その電
圧時間積が一定の値を超過（すなわち、コンデンサの最
大印加電圧）すると可飽和リアクトル７は飽和して、Ｃ
Ｔ４の２次電流は、イグナイトロン２のイグナイターに
流れ、イグナイトロン２は点弧し、コンデンサ１の電荷
を安定抵抗３を通して放電し、同時に、系統の故障電流
を、コンデンサ１から側路してコンデンサを過電圧に対
する破壊から保護する。
ード８に対して順方向となる場合、可飽和リアクトル７
に抵抗５とコンデンサ６の全電圧が印加されて、その電
圧時間積が一定の値を超過（すなわち、コンデンサの最
大印加電圧）すると可飽和リアクトル７は飽和して、Ｃ
Ｔ４の２次電流は、イグナイトロン２のイグナイターに
流れ、イグナイトロン２は点弧し、コンデンサ１の電荷
を安定抵抗３を通して放電し、同時に、系統の故障電流
を、コンデンサ１から側路してコンデンサを過電圧に対
する破壊から保護する。
しかし、このような従来の直列コンデンサ保護装置は次
のような欠点を有する。
のような欠点を有する。
（１）全ての保護装置構成要素（例えば第１図における
２〜８）が系統と同電位の高電位に設置されているため
、保守業務を行なうことが不可能である。
２〜８）が系統と同電位の高電位に設置されているため
、保守業務を行なうことが不可能である。
このことは、高信頼度が要求される電力系統において致
命的な欠点となる。
命的な欠点となる。
特に、高電位部に半導体等の回路素子が使用されること
になるが、これらの素子は、電圧、電流ともにサージ耐
量が小さく、これらを破壊から保護することは、非常に
困難なことである。
になるが、これらの素子は、電圧、電流ともにサージ耐
量が小さく、これらを破壊から保護することは、非常に
困難なことである。
（２）過電圧検出と、保護対象コンデンサが１対１であ
るため、過電圧検出部に素子の電気的、機械的故障が発
生すれば被保護コンデンサの破壊につながってしまう。
るため、過電圧検出部に素子の電気的、機械的故障が発
生すれば被保護コンデンサの破壊につながってしまう。
この発明は安定でかつ、高信頼度を有する直列コンデン
サ保護装置を提供し、上記従来のものの欠点を除去しよ
うとするものである。
サ保護装置を提供し、上記従来のものの欠点を除去しよ
うとするものである。
以下第２図について説明する。
直列コンデンサが設置される電力系統の容量が大きい場
合、直列コンデンサは、多数個のユニットコンデンサの
直並列接続によって実現されるのが普通である。
合、直列コンデンサは、多数個のユニットコンデンサの
直並列接続によって実現されるのが普通である。
したがって、直列コンデンサが設置されるステーション
においては、所要のコンデンサを何群かに分割、設置し
、各群毎にコンデンサ保護装置を設けることになる。
においては、所要のコンデンサを何群かに分割、設置し
、各群毎にコンデンサ保護装置を設けることになる。
第２図は、Ｎ群から成る直列コンデンサの保護システム
をしめしている。
をしめしている。
図中、要素をしめｔｉ字の添字は、Ａ群〜Ｎ群の各保護
装置の構成要素をしめしており、全て同じ要素である。
装置の構成要素をしめしており、全て同じ要素である。
したがって、必要な場合以外は、Ａ群についてのみ記述
し、添字は省略する。
し、添字は省略する。
第２図において、１は被保護コンデンサ、９はトリガー
電極つぎ電気弁たとえば放電ギャップ、１０は放電電流
抑制リアクトル、１１はしゃ断器、１２はコンデンサ電
流検出用ＣＴ、１３は２次負担抵抗、１４は２次負担コ
ンデンサ、１５は過電圧検出回路、１６は電流放電回路
、１７はトリガー用ＣＴ、１８はしゃ断器の投入コイル
、１９は中央制御装置を各々しめしている。
電極つぎ電気弁たとえば放電ギャップ、１０は放電電流
抑制リアクトル、１１はしゃ断器、１２はコンデンサ電
流検出用ＣＴ、１３は２次負担抵抗、１４は２次負担コ
ンデンサ、１５は過電圧検出回路、１６は電流放電回路
、１７はトリガー用ＣＴ、１８はしゃ断器の投入コイル
、１９は中央制御装置を各々しめしている。
次に、この発明の詳細な説明する。
まず、本システムのコンデンサ過電圧検出について述べ
る。
る。
この検出方式の長所は、精度の高い電圧検出と、電圧検
出が完全に高電位部からＣＴによって絶縁された大地電
位で行なわれるため、完全な保守が可能となって、信頼
性が非常に高いことである。
出が完全に高電位部からＣＴによって絶縁された大地電
位で行なわれるため、完全な保守が可能となって、信頼
性が非常に高いことである。
さらに、他群の過電圧検出情報により、コンデンサを保
護できるシステムとなっているため、自群の過電圧検出
回路の故障に対して裕度が非常に太き（、信頼度を一層
だかめている。
護できるシステムとなっているため、自群の過電圧検出
回路の故障に対して裕度が非常に太き（、信頼度を一層
だかめている。
今、第２図において、コンデンサーに流入する電流をＩ
ｐ、コンデンサーの端子電圧がＶｃｐ、キャパシタンス
をＣ１、ＣＴ１２の巻数比をＫ、ＣＴ１２の２次電流を
ｉｓ、負担コンデンサー４のキャパシタンスをＣ８１、
同端子電圧をＶｃｓとするとＶｃｓとＶｃｐの関係は、
次のとおりである。
ｐ、コンデンサーの端子電圧がＶｃｐ、キャパシタンス
をＣ１、ＣＴ１２の巻数比をＫ、ＣＴ１２の２次電流を
ｉｓ、負担コンデンサー４のキャパシタンスをＣ８１、
同端子電圧をＶｃｓとするとＶｃｓとＶｃｐの関係は、
次のとおりである。
Ｖｃｐ−ｆ Ｉｐ−ｄｔ ・・・・・・・・・・・
・・・・ （１）１ ｖｃｓ−−ｆｉｓ−ｄｔ ・・・・・・・・・・・・
・・・ （２）ｓ ここでＩｐ＝に−ｉｓであるから（１）式は、Ｉ
ＫＣｓ工 Ｖｃｐ−−ｆ Ｋ−ｉｓ ｄｔ ＝ ＝ Ｙｅｓ（ｖ
）１Ｃ１ ・・・・・・・・・・・・・・・ （３）となり、負担
コンデンサー４の端子電圧を測定することによりコンデ
ンサーの端子電圧Ｖｃｐを容易に検知することができる
。
・・・・ （１）１ ｖｃｓ−−ｆｉｓ−ｄｔ ・・・・・・・・・・・・
・・・ （２）ｓ ここでＩｐ＝に−ｉｓであるから（１）式は、Ｉ
ＫＣｓ工 Ｖｃｐ−−ｆ Ｋ−ｉｓ ｄｔ ＝ ＝ Ｙｅｓ（ｖ
）１Ｃ１ ・・・・・・・・・・・・・・・ （３）となり、負担
コンデンサー４の端子電圧を測定することによりコンデ
ンサーの端子電圧Ｖｃｐを容易に検知することができる
。
そこで負担コンデンサー４の端子電圧Ｖｃｓを、過電圧
検出回路１５で、あらかじめ設定された基準信号Ｖｒｅ
ｆと比較する。
検出回路１５で、あらかじめ設定された基準信号Ｖｒｅ
ｆと比較する。
もしＶ ｃ ｓ ＞ Ｖ ｒｅｆとなれば、直ちに、時
間巾一定のパルスが、過電圧検出回路１５から中央制御
装置１９に伝送される。
間巾一定のパルスが、過電圧検出回路１５から中央制御
装置１９に伝送される。
中央制御装置１９はＡ群〜Ｎ群の過電圧検出回路に接続
されており、それらからの信号に対してＯＲ論理演算を
行なった後、その出力がＡ群〜Ｎ群の電流放電回路１６
に伝送される。
されており、それらからの信号に対してＯＲ論理演算を
行なった後、その出力がＡ群〜Ｎ群の電流放電回路１６
に伝送される。
したがって、どこか１群において、過電圧が検出される
と、全群にコンデンサ保護指令が伝達される。
と、全群にコンデンサ保護指令が伝達される。
すなわち、１つの被保護コンデンサは、Ｎ個の過電圧検
出回路によって保護監視されていることになる。
出回路によって保護監視されていることになる。
次に、本保護システムのコンデンサ短絡回路について述
べる。
べる。
ここにおいても特長は、保守を必要とする要素は、全て
大地電位に設置し、高電位部には、必要最小限で、しか
も、高信頼度な要素のみを設け、大地電位と高電位間を
ＣＴで絶縁分離していることである。
大地電位に設置し、高電位部には、必要最小限で、しか
も、高信頼度な要素のみを設け、大地電位と高電位間を
ＣＴで絶縁分離していることである。
したがって、大地電位側には、精度の高い機能を持たせ
ることが可能となり、安定、確実なコンデンサ保護を行
なうことができることである。
ることが可能となり、安定、確実なコンデンサ保護を行
なうことができることである。
さて、中央制御装置１９からのコンデンサ保護指令を受
けた各群の電流放電回路１６は、高電位部と大地電位の
絶縁を兼ねたトリガー用ＣＴ１７０１次回路に高周波大
電流を供給する。
けた各群の電流放電回路１６は、高電位部と大地電位の
絶縁を兼ねたトリガー用ＣＴ１７０１次回路に高周波大
電流を供給する。
ＣＴ１７０２次回路は、トリガー電極つぎ放電ギャップ
９のトリガー電極に接続されており、通常インピーダン
スは無限大であるため、ＣＴ１７の１次回路に供給され
た電流は、全てＣＴ１７の励磁電流となって、ＣＴの２
次回路には、非常な高電圧（通常数１０ＫＶ）が発生す
る。
９のトリガー電極に接続されており、通常インピーダン
スは無限大であるため、ＣＴ１７の１次回路に供給され
た電流は、全てＣＴ１７の励磁電流となって、ＣＴの２
次回路には、非常な高電圧（通常数１０ＫＶ）が発生す
る。
トリガー電極に発生した高電圧はコンデンサ１の端子電
圧が印加されている主電極間の放電を誘発する。
圧が印加されている主電極間の放電を誘発する。
トリガー電極つき放電ギャップ９の放電は、コンデンサ
１の電荷を電流抑制用リアクトル１０を通して放電させ
、かつ、事故電流をコンデンサ１から側路することにな
り、コンデンサ１は過電圧による破壊から確実に保護さ
れる。
１の電荷を電流抑制用リアクトル１０を通して放電させ
、かつ、事故電流をコンデンサ１から側路することにな
り、コンデンサ１は過電圧による破壊から確実に保護さ
れる。
ＣＴ１７０１次回路に電流が供給されると同時に、しゃ
断器１１の投入コイルが励磁されて、トリガー電極つぎ
放電ギャップの放電後、数１０ｍ５でしゃ断器１１が閉
じて今度は、トリガー電極つき放電ギャップ９が、しゃ
断器１１によって側路され、系統の故障電流は、トリガ
ー電極つき放電ギャップ９からしゃ断器１１に転流され
る。
断器１１の投入コイルが励磁されて、トリガー電極つぎ
放電ギャップの放電後、数１０ｍ５でしゃ断器１１が閉
じて今度は、トリガー電極つき放電ギャップ９が、しゃ
断器１１によって側路され、系統の故障電流は、トリガ
ー電極つき放電ギャップ９からしゃ断器１１に転流され
る。
この発明の効果は次の通りである。
（１）複数個の各コンデンサの過電圧検出回路の出力状
態を中央制御装置で検知し、どこか１群において、過電
圧が検出されると、全群にコンデンサ保護指令が伝達さ
れるため、他群の過電圧検出情報により、自群の過電圧
検出回路の故障に対して裕度が非常に大きく、信頼度を
一層高めることができる。
態を中央制御装置で検知し、どこか１群において、過電
圧が検出されると、全群にコンデンサ保護指令が伝達さ
れるため、他群の過電圧検出情報により、自群の過電圧
検出回路の故障に対して裕度が非常に大きく、信頼度を
一層高めることができる。
（２）保護装置としての制御機能が全て、高電位部から
絶縁されて大地電位におかれているため、点検、保守が
可能となり、高い信頼度が得られる。
絶縁されて大地電位におかれているため、点検、保守が
可能となり、高い信頼度が得られる。
（３）大地電位に制御部があるため、高度な制御回路が
採用でき精度が高く、かつ、安定な保護が行なえる。
採用でき精度が高く、かつ、安定な保護が行なえる。
（４）高電位部は、従来から使用されてきた安定な要素
のみで構成されているため、保守はほとんど不要である
。
のみで構成されているため、保守はほとんど不要である
。
（５）放電ギャップと並列に接続されたしゃ断器は電流
放電回路の出力に基づき投入されるため、たとえば放電
ギャップが放電しない場合でも直列コンデンサを確実に
保護することができる。
放電回路の出力に基づき投入されるため、たとえば放電
ギャップが放電しない場合でも直列コンデンサを確実に
保護することができる。
第１図は従来の直列コンデンサ保護装置の一般的代表回
路例をしめし、第２図は今回の発明にもとすく保護装置
システムの説明図である。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。 １は直列被保護コンデンサ、９はトリガー電極つぎ電気
弁、１１はしゃ断器、１２はコンデンサ電流検出用ＣＴ
、１５は過電圧検出回路、１６は電流放電回路、１７は
トリガー用ＣＴ、１８はしゃ断器トリップコイル、１９
は中央制御装置。
路例をしめし、第２図は今回の発明にもとすく保護装置
システムの説明図である。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。 １は直列被保護コンデンサ、９はトリガー電極つぎ電気
弁、１１はしゃ断器、１２はコンデンサ電流検出用ＣＴ
、１５は過電圧検出回路、１６は電流放電回路、１７は
トリガー用ＣＴ、１８はしゃ断器トリップコイル、１９
は中央制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数個のコンデンサ群から成る直列コンデンサ装置
において、各コンデンサ群と並列に接続され且つトリガ
ー電極を有する放電ギャップ、上記各コンデンサに流れ
る電流を検出する第１の変流器、この各第１の変流器の
出力が所定値を越えたときに信号を出す過電圧検出回路
、上記各コンデンサの過電圧検出回路の出力状態を検知
し、信号状態に対応して信号を送出する中央制御装置、
その各二次側に上記放電ギャップのトリガー電極が接続
された第２の変流器、上記中央制御装置からの出力信号
に応答して上記各第２の変流器の一次側に電流を供給す
る電流放電回路を備えてなる直列コンデンサの保護装置
。 ２、特許請求の範囲第１項において、上記放電ギャップ
と並列にしゃ断器を接続し、このしゃ断器は上記電流放
電回路の出力に基づき投入するようにした直列コンデン
サの保護装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49079372A JPS5942536B2 (ja) | 1974-07-10 | 1974-07-10 | 直列コンデンサの保護装置 |
| US05/591,395 US4012667A (en) | 1974-07-10 | 1975-06-30 | Protective device for series capacitor |
| SE7507869A SE410543B (sv) | 1974-07-10 | 1975-07-09 | Skyddsanordning for seriekondensator |
| CA231,182A CA1058281A (en) | 1974-07-10 | 1975-07-10 | Protective device for series capacitor |
| DE2530910A DE2530910C3 (de) | 1974-07-10 | 1975-07-10 | Schutzvorrichtung für einen oder mehrere Reihenkondensatoren oder Reihenkondensatorgruppen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49079372A JPS5942536B2 (ja) | 1974-07-10 | 1974-07-10 | 直列コンデンサの保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS518543A JPS518543A (en) | 1976-01-23 |
| JPS5942536B2 true JPS5942536B2 (ja) | 1984-10-16 |
Family
ID=13688029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49079372A Expired JPS5942536B2 (ja) | 1974-07-10 | 1974-07-10 | 直列コンデンサの保護装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4012667A (ja) |
| JP (1) | JPS5942536B2 (ja) |
| CA (1) | CA1058281A (ja) |
| DE (1) | DE2530910C3 (ja) |
| SE (1) | SE410543B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4259704A (en) * | 1979-04-20 | 1981-03-31 | General Electric Company | Protective circuit for zinc oxide varistors |
| US4572991A (en) * | 1984-01-16 | 1986-02-25 | General Electric Company | Higher efficiency incandescent lighting unit having an improved ballast unit |
| FR2631156B1 (fr) * | 1988-05-06 | 1994-07-22 | Signaux Equip Electroniques | Accumulateur d'energie electrique de type capacitif, de grande capacite |
| US4926280A (en) * | 1989-11-06 | 1990-05-15 | Ncr Corporation | Capacitor protection circuit for protecting storage capacitors in an electronic power supply |
| JPH07182052A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-21 | Zexel Corp | 過電圧保護装置 |
| US5789964A (en) * | 1997-02-14 | 1998-08-04 | International Business Machines Corporation | Decoupling capacitor network for off-state operation |
| US6397158B1 (en) * | 1999-04-29 | 2002-05-28 | Sun Microsystems, Inc. | Method for determining capacitance values for quieting noisy power conductors |
| SE530248C2 (sv) * | 2006-08-25 | 2008-04-08 | Powerwave Technologies Sweden | Aktivt åskskydd |
| DE102016218599A1 (de) * | 2016-09-27 | 2018-03-29 | Robert Bosch Gmbh | Stromrichter, elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2207577A (en) * | 1937-10-16 | 1940-07-09 | Gen Electric | Electric protective system |
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| US3619721A (en) * | 1970-06-01 | 1971-11-09 | Gen Electric | Triggered vacuum gap keep-alive circuit |
| US3816800A (en) * | 1973-03-01 | 1974-06-11 | Westinghouse Electric Corp | Protective system for series capacitors |
-
1974
- 1974-07-10 JP JP49079372A patent/JPS5942536B2/ja not_active Expired
-
1975
- 1975-06-30 US US05/591,395 patent/US4012667A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-07-09 SE SE7507869A patent/SE410543B/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-07-10 DE DE2530910A patent/DE2530910C3/de not_active Expired
- 1975-07-10 CA CA231,182A patent/CA1058281A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2530910A1 (de) | 1976-02-26 |
| DE2530910C3 (de) | 1980-03-13 |
| DE2530910B2 (de) | 1979-07-19 |
| SE410543B (sv) | 1979-10-15 |
| JPS518543A (en) | 1976-01-23 |
| SE7507869L (sv) | 1976-01-11 |
| CA1058281A (en) | 1979-07-10 |
| US4012667A (en) | 1977-03-15 |
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